Produkteigenschaften

Als einer der Zweige der Logikchips basieren FPGA-Chips (Field-Programmable Gate Array) auf programmierbaren Geräten (PAL, GAL) und sind halbkundenspezifische, programmierbare integrierte Schaltkreise, die als „Universalchips“ bekannt sind.FPGAs bieten die Vorteile der Feldprogrammierbarkeit (hohe Flexibilität), einer kurzen Markteinführungszeit (Einsparung von Flusszyklen), geringerer Kosten als vollständig angepasste ASICs (Einsparung von Flusskosten) und einer größeren Parallelität als Allzweckprodukte.

FPGAs werden in einer Vielzahl nachgelagerter Anwendungen eingesetzt und die Nachfrage wächst stetig, vor allem in den Bereichen Netzwerkkommunikation (5G), industrielles IoT, Unterhaltungselektronik, Rechenzentren, Automobilelektronik (autonomes Fahren), künstliche Intelligenz (KI) und anderen Bereichen.Unter ihnen sind Netzwerkkommunikation, Unterhaltungselektronik und Automobilelektronik die Hauptanwendungsszenarien, die mehr als 80 % der Gesamtnachfrage ausmachen.Aufgrund der Nachfrage nach hoher Rechenleistung in den Bereichen 5G, KI, Rechenzentren und autonomes Fahren ist das Wachstum der Nachfrage auf dem FPGA-Chipmarkt in Zukunft sicher.Darüber hinaus wird sich der globale FPGA-Markt weiter öffnen, da Intel, AMD und andere Unternehmen schrittweise CPUs mit FPGAs in hochberechnungsintensiven Szenarien kombinieren und ihre Investitionen in heterogenes Computing erhöhen.Laut Frost & Sullivan wird der weltweite FPGA-Markt bis 2025 voraussichtlich 12,58 Milliarden US-Dollar erreichen, mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 11 % über 16–25 Jahre.

Im Vergleich zu CPUs, GPUs, ASICs und anderen Produkten weisen FPGA-Chips höhere Gewinnspannen auf.Es wird berichtet, dass die Gewinnspanne von FPGA-Chip-F&E-Unternehmen mit niedriger und mittlerer Dichte auf Millionen-Gate-Ebene und 10-Millionen-Gate-Ebene nahezu 50 % beträgt und die Gewinnspanne von FPGA-Chip-F&E-Unternehmen mit hoher Dichte auf Milliarden-Gate-Ebene fast 70 % beträgt %.Wie in der folgenden Grafik dargestellt, blieb die Bruttomarge von Xilinx in den letzten zehn Quartalen über 65 % und lag damit über den Bruttomargen von Nvidia und AMD im gleichen Zeitraum.

FPGAs haben hohe Eintrittsbarrieren und erfordern eine gemeinsame Hardware- und Softwareentwicklung: FPGAs weisen hohe technische Hürden für dedizierte EDA-Software, komplexe Hardwarestrukturen und geringe Erträge auf, sodass der globale FPGA-Markt immer in einem Duopol-Wettbewerbsmuster mit den vier größten Giganten herrscht Dabei handelt es sich um Xilinx, Intel (Altera), Lattice und Microchip mit CR4 ≥ 90 %.Darunter liegt der Marktanteil von Xilinx am globalen FPGA-Markt immer über 50 %, die Top1-Konzentration liegt nach dem PC-CPU- und GPU-Markt an zweiter Stelle und macht zusammen mit Intel (Altera) mehr als 80 % des FPGA-Marktanteils aus. Der PS-Effekt der Branche ist offensichtlich.

Zwei wichtige Indikatoren für FPGAs: Prozesstechnologie und Logikgatterdichte

Die Nachfragestruktur für FPGAs wird immer noch von 28-nm- oder höheren Prozessen und 100.000 oder weniger Logikzellen dominiert.

In Bezug auf den Prozess dominieren 28-90-nm-FPGA-Chips aufgrund ihrer hohen Kostenleistung und Ausbeute.Der fortschrittliche Prozess hat einen geringeren Stromverbrauch und eine höhere Leistung, und es wird erwartet, dass FPGA-Chips mit einem Sub-28-nm-Prozess in eine Phase der schnellen Entwicklung eintreten werden.In Bezug auf die Logikgatterdichte ist die Nachfrage nach FPGA-Chips mit weniger als 100.000 Logikzellen derzeit am größten, gefolgt vom Segment mit 100.000 bis 500.000 Logikzellen.

Als größter Markt für Xilinx hat der asiatisch-pazifische Raum (insbesondere China) einen erheblichen Einfluss auf den Umsatz des Unternehmens.Laut Frost & Sullivan beträgt der Umsatz des chinesischen FPGA-Marktes im Jahr 2019 63,3 % und 20,9 % für 28-90-nm-Prozess-FPGAs bzw. 20,9 % für Sub-28-nm-Prozess-FPGAs;und 38,2 % bzw. 31,7 % für Logikzellen unter 100 K bzw. 100 K–500 K Logikzellen.

Der FPGA-Marktführer Xilinx profitierte von der Entwicklung von Technologien wie 5G, KI und autonomem Fahren sowie der Entwicklung von Rechenzentren, um die Marktexpansion voranzutreiben, und hat in den letzten zwei Jahren eine V-förmige Umsatzwende erzielt.Der Umsatz von Celeris stieg im Geschäftsjahr 22Q2 im Jahresvergleich um 22,1 % auf 936 Millionen US-Dollar;Bruttogewinn stieg im Jahresvergleich um 16,7 % auf 632 Millionen US-Dollar;Der Nettogewinn stieg im Jahresvergleich um 21 % auf 235 Millionen US-Dollar.

Zum Ende des 01.11.22 ist Xilinx im Jahr 21 bisher um 49,84 % und im Jahr 22 um -5,43 % gestiegen und liegt damit schlechter als der S&P 500 ETF (SPY: -1,1 %), der Philadelphia Semiconductor Index (SOXX: -2,04 %). und Nifty 100 ETF (QQQ: -3,02 %) im gleichen Zeitraum.